近年来，随着京郊农村经济生活水平的提高，农业生产和农村生活过程中，为追求高产高效而施肥过剩，畜禽粪便、生活污水等废弃物越来越多，对农业环境中水体、土壤、大气等污染也在加大，且短期内不容易恢复，严重的农业面源污染还有可能进一步扩大区域。20年来，市农林科学院植物营养与资源研究所的专家们，从农业投入品缓控释肥料着手，通过长期研发，形成了一套系统的农业生产投入品、产出品面源污染防控技术，成为京郊农业水土的环保卫士。
缓控释肥
节约高效护苗
走进市农林科学院植物营养与资源研究所，所长刘宝存的桌子上摆放着3个瓶子，里面装着五颜六色颗粒状肥料。可别小看这不起眼的小颗粒，在农业施肥过程中，它能派上大用场，不仅节省肥料费用、保证作物高产高效，还能减少农业生产过程中的废弃物排放，两全其美。
如何处理好农业发展和面源污染防控之间的关系，目前已成为全世界必须都面对的课题。“我们国家人多地少，要在有限的土地面积上追求农作物的高产，就必须是提高投入品。近几年，农药、肥料的使用量在增加，但利用率却不高。普通化肥利用率只有35%，至少有30%随水流入江河湖海或挥发到空气中。”市农林科学院植物营养与资源研究所所长刘宝存说。
不仅农业投入品产生废弃物，产出品中的污染也不容乐观。随着设施农业、养殖业的发展，产出的秸秆、废弃蔬菜、畜禽粪便、沼液沼渣等废弃物也大量增加，造成对大气、水体、土壤等农业环境的面源污染。正是看到了农业面源污染的严重性，1994年开始，营资所在国内率先建立我国第一家新型缓控释肥料研究、开发、生产基地。
刘宝存研究员桌上视为“珍宝”的五颜六色肥料，便是这种智能型肥料。“所谓缓控释型肥料，意思是缓慢地控制地释放，是我们的一项重要核心技术。在生产实践中，肥料利用率能从30%提高到50%。”刘宝存说，“虽说肥料用量减少，但是肥效却能提高，还能改善农产品品质，适用于各种农业作物。”
据了解，对于这些颜色各异的缓控释肥料研究，营资所在国内处于领先地位。瓶子里装的每一种颜色肥料代表释放期长短不同，专家根据不同作物的生理期对养分的需求，通过长期的实验配制，可以人为设定养分释放期，分为30天至200天不等，以最大化提高肥料利用率，减少施肥量及农业废弃物的排放。
“比如，对玉米施的肥料，需要60天的释放期，我们就调整它的配方，以达到普通肥料所能达到的高产量。”刘宝存研究员说，他们还试图研制与农作物吸收曲线相吻合的S型肥料，但目前尚处于相近，如果成功，肥料的利用率将达到90%，“到时候一斤S型肥料，就能当两斤的传统肥料使用，最大限度降低农业投入。”
目前，通过刘宝存为核心的营资所专家团队多年的研发和努力，缓控释肥料已经在京郊农业生产中推广达上万亩，成为治理农业面源污染防控中一项重要技术。
人工湿地
严防死守保水源
酷夏时节，妫河源头延庆县永宁镇上磨村，一片芦苇与周围的绿色原野浑然一体。
这里曾经是一片裸土，一下大雨，农业生活废水未经达标排放到妫河，流入官厅水库。然而，2009年，900平方米的裸土变成了人工湿地，改变了这一状况。村里生活污水，流经人工湿地，净化后得到了达标排放，缓解了水体的富营养化，保证着官厅水库水源地的水质。
为何在上磨村人工湿地能对水体产生如此大影响？这不得不提官厅水库。官厅水库位于河北省张家口市和延庆县界内，曾是本市主要供水水源地之一。上世纪80年代期间，库区水受到严重污染，90年代水质继续恶化，1997年该水库被迫退出城市生活饮用水体系。妫河是官厅水库的主要水源，需要花大力气治理源头，才能改善官厅水库水质。
上磨村是延庆县民俗旅游村，有150多户村民。该村人均水量随季节变化较大，旅游旺季，度假旅游人数较多，餐饮业废水为主要排水，生活用水中盥洗室排水也是污水来源重要组成部分，日均产水量约为45立方米。这些生活污水经过分户收集后，经过化粪池进入地埋一体式污水处理装置，工程建设前的污水处理装置的出水未能达到国家标准。
营资所专家的到来，改变了上磨村的水环境。2009年6月，在营资所主持下，上磨村的人工湿地动工。该所水环境室专家张成军，在这里一扎便是俩月，直至工程竣工。“这片芦苇地，可不是简单的一层植被，有着大用处。这块地原本是村里的一片洼地，现在成了妫河水源的一道坚固的绿色屏障。”他说，芦苇下方铺有4层材料，包括保温的陶粒、沙子、碎石等。农村生活废水通过控制装置分户集成后，流经湿地，配套有配水井、出水控制井等相应措施，可以降解污水中的有机物，去除固体物质，得到净化。
据了解，上磨村“垂直潜流芦苇床人工湿地生活污水处理示范工程”仅是该所近几年来承担的治理河湖污染科技项目的一个子课题。“经过5年运行监测数据，该工程日处理水量已经达60立方米，处理后的水质已达到了一级排放标准。”张成军介绍说，不仅如此，每吨水处理费用仅0.1元，成本大大降低。
除官厅水库，在密云水库周边，该所开展了集约化种植养殖农业面源污染防控技术研究与示范。根据距水库的远近，在坡耕地搭配不同植物立体间作，消纳土壤和水体流动的养分量，拦截多余有害物质；同时，综合使用坡耕地农业面源污染立体防控、畜禽养殖资源高效利用堆肥等10项技术，调整种植结构，确保水质不被污染，保密云水库这盆“清水”。
变废为宝
高效增产又环保
经过多年研发，缓控释肥料、人工湿地等仅仅是营资所农业面源污染防控技术的冰山一角。对于农村生产生活过程中，出现的粮食秸秆、废弃蔬菜、畜禽粪便、沼液沼渣、生活污水及园林废弃物，营资所相关研究室通过多项技术进行综合处理，变废为宝，提高废物利用率。
目前，比较成熟的废弃物处理是将沼液沼渣回收利用，通过滴管技术无害化处理后进行追肥。据相关专家评价，目前，此项沼液滴灌技术已获得三项国家发明专利，技术水平达到国内领先、国际先进水平。与传统施肥相比，应用沼液滴灌施肥技术农作物产量提高10%至15%，农产品品质明显提高。该技术已经在大兴、朝阳、昌平、延庆、密云等区县推广，面积逾万亩，京郊大中型沼气站所产生的沼渣沼液将得到无害化处理和资源化利用。
2000年，营资所取得国家环保总局项目支持，在延庆县10个乡镇建立了有效控制农村面源污染示范区。“十一五”时期，营资所得以主持国家级课题项目沿湖地区农业面源污染综合防控技术，参与项目的成员范围遍布全国11个省市，其中包括11所大学、3个国家级科研院所、6个省级农业科院的300多名专业技术人员。刘宝存作为项目首席专家；“十二五”时期，该所又主持我国重要沿湖地区农业面源污染防治与综合治理技术研究与应用这一课题，围绕密云水库、兴凯湖、官厅水库、三峡水库、丹江口水库等12个重要沿湖地区，根据各自特色，形成三种类型湖库区农业面源污染防控区集成技术模式，为全国12个湖库区的面源污染防治建言献策。
“十三五”时期的工作即将开启，多年来从事农业面源污染防控技术研究，刘宝存坦言，他和他的团队深切感到肩上的担子更重了，“农业环境一旦遭受污染，我们要付出几十倍的工作与资金来修复环境。”
“农业面源污染的影响因素非常多，不是某一个单项技术能够解决一个区域的农业环境污染问题。”为此，营资所专门成立了水环境、土壤、循环农业、农业大气环境等4个研究室，将农业面源污染作为一项长期的重点研究课题，长期监测养殖场、果园、设施农业等周边数据研究，比较各类园区污染程度，为今后我国制定农业施肥、高产栽培等各项标准做技术参数参考。
京郊日报记者 杨旗
来源：京郊日报